Appareil à contrôler la conductibilité 44535.00

R
Appareil à contrôler la conductibilité
1. APPLICATION ET DESCRIPTION
Lappareil à contrôler la conductibilité 44535.00 sert à com-
parer les conductibilités de solutions délectrolytes. Ainsi
peut-on, par exemple, comparer la dépendance entre la
conductibilité électrolytique et la concentration ou la
température, ainsi que les conductibilités de solutions équi-
normales de différents électrolytes. La variation de la con-
ductibilité au cours dune expérience permet de déduire in-
directement le déroulement de réactions chimiques.
Lélément principal de lappareil à contrôler la conductibilité
est une petite cellule électrolytique 1à géométrie constante:
deux fils de platine parallèles, distants de 2,5 mm et sertis
par fusion dans un cadre de verre, servent délectrodes lib-
res. Cet assemblage se trouve à lextrémité dune tige de
verre 2.
Deux fils de cuivre isolés à lintérieur de la tige assurent le
raccord entre les électrodes et les fiches de 4 mm situées
au bout du câble de raccord 4sortant du manche 3. La
gaine 5protège lappareil à contrôler la conductibilité lors-
que ce dernier nest pas utilisé.
2. PRINCIPE DE MESURE
La résistance électrique R = U/I dun volume délectrolyte
cylindrique, parcouru par un courant électrique dans le sens
de laxe du cylindre, est donnée, comme cest le cas pour
les conducteurs métalliques, par la relation suivante:
R = k
ρ , (1)
avec
k = l/q (2),
ρ étant la résistivité, lla longueur et qla section du volume
délectrolyte. Le facteur k, déterminé par la géométrie de la
cellule, est appelé constante cellulaire.
Il est usuel, dans le cas des électrolytes, de travailler avec
les valeurs inverses de Ret de
ρ , c.-à-d. avec la conduc-
tance G= 1/Ret la conductivité κ = 1/ ρ . Léquation (1) de-
vient alors:
κ = kG, avec G = I/U (3)
Léquation (3) est également valable pour les cellules de
toutes formes, pour lesquelles la constante kne peut plus
être calculée aussi facilement à partir de la géométrie cel-
lulaire comme cest le cas pour léquation (2).
Cependant, la comparaison de conductibilités, pour la-
quelle lappareil est conçu, ne nécessite pas la connais-
sance de k.*
Afin de supprimer le plus possible les tensions de polarisa-
tion aux électrodes, qui faussent les résultats de mesure, il
faut effectuer les mesures de conductibilité sous courant al-
ternatif. Il sera généralement suffisant dutiliser du courant
alternatif technique (50 Hz) fourni par un transformateur
basse tension.
3. UTILISATION
3.1 Avertissements
Lors des mesures de conductibilité effectuées sur des so-
lutions contenant des ions de chlore (acide chlorhydrique
HCl, sel de cuisine NaCl, etc.), il se forme du chlore gazeux
(chlore en statu nascendi) qui attaque un peu le platine dont
sont faites les électrodes. Pour cette raison, lors de mesu-
res de conductibilité en milieux contenant des ions de
chlore, il est recommandé de nutiliser que des tensions de
mesure basses ( 2 V~) et de limiter la durée des mesures
PHYWE SYSTEME GMBH · Robert-Bosch-Breite 10 · D-37079 · Göttingen · Telefon [phone] ·Telefax
(05 51) 60 41 07
44535.00
Mode demploi
3
5
4
1
2
* Si la connaissance de k était nécessaire pour une raison particulière, ce
facteur devra être déterminé empiriquement au moyen de mesures effec-
tuées sur un électrolyte de conductibilité connue, pour lappareil de contrôle
de la conductibilité utilisé. Une solution de KCl, ayant par exemple une con-
ductibilité de 0,0147 Ω-1m-1 pour une concentration molaire de 0,001 à
25 °C, est adaptée à cette fin.

3.3 Réalisation de lexpérience
A cette fin, lappareil à contrôler la conductibilité est à intro-
duire dans un circuit de courant alternatif, la tension Uap-
pliquée et lintensité de courant Irésultante devant être me-
surées (cf. fig. 3).
Le bloc dalimentation 13500.93 est une source de tension
adéquate. Pour des raisons de sécurité, il est formelle-
ment interdit de travailler avec la tension du réseau,
même en utilisant un diviseur de tension.
Les plages de mesure de courant et de tension seront ad-
aptées aux conditions expérimentales. Il est généralement
recommandé de travailler avec des intensités de courant I
< 10 mA, afin déviter des dégagements gazeux trop forts
aux électrodes.
Le quotient I/U sera déterminé en tant que mesure de la
conductivité
κ : κ ~ I/U.
Si le tension Une change pas aux cours d`experiment, on
pent simplificé:
κ ~ I
Pour les mesures plus précises, il faut au besoin tenir
également compte de la chute de tension sur
lampèremètre. Il faut également attirer lattention sur le fait
que les procédés de dissolution ou de dilution sont accom-
pagnés de changements de température importants, ce qui
doit être tenu en compte pour les mesures de conductibilité.
3.4 Entretien
A la fin des expériences, lappareil à contrôler la conduc-
tibilité sera toujours soigneusement nettoyé et pourvu de sa
gaine de protection avant dêtre rangé.
4. LISTE DES MATERIAUX
Multimètre de démonstration
analogique ADM 2 13820.00
Bloc dalimentation universel 13500.93
au temps strictement nécessaire, afin de ménager les élec-
trodes.
La gaine doit être retirée de lappareil à contrôler la con-
ductibilité dans le sens de laxe, jusquà ce que la cellule
électrolytique située à lextrémité de la tige soit complète-
ment libérée. Une déflection prématurée de la gaine peut
briser la tige de verre.
3.2 Dispositif
Lappareil à contrôler la conductibilité est fixé sur un sup-
port, comme indiqué en fig. 2. Sil était nécessaire de faire
passer lappareil à contrôler la conductibilité par un trou
dans un bouchon de caoutchouc (par exemple pour des es-
sais chimiques), il est recommandé denduire le trou de gly-
cérine ou de paraffine, afin déviter que la tige de verre ne
se brise. Veuillez tenir compte du fait que la conductibilité
électrolytique dépend de la température; elle augmente en
général avec la température.
Avant dimmerger lappareil à contrôler la conductibilité
dans lélectrolyte examiné, il faut le rincer à leau distillée.
Dans le cas de mesures consécutives dans diverses solu-
tions, ceci ne doit en aucun cas être oublié avant chaque
changement délectrolyte.
Afin dassurer le mélange complet de lélectrolyte, aussi du-
rant les essais, le récipient électrolytique utilisé peut être
équipé dun agitateur magnétique.
2
Fig. 2: Lappareil à contrôler la conductibilité dans le dispositif de mesure de la conductibilité dun électrolyte
Fig. 3: Circuit permettant la mesure de la conductibilité au moyen de lap-
pareil à contrôler la conductibilité. Au besoin, la tension peut être
appliquée au moyen dun rhéostat supplémentaire utilisé comme di-
viseur de tension.